The chemical element thorium is classed as an actinide metal. It was discovered in 1828 by Jöns Jacob Berzelius.
Data Zone
| Classification: | Thorium is an actinide metal |
| Color: | silvery |
| Atomic weight: | 232.,0381, no stable isotopes |
| State: | solid |
| Melting point: | 1750 oC, 2023 K |
| Boiling point: | 4790 oC, 5063 K |
| Electrons: | 90 |
| Protons: | 90 |
| Neutrons in most abundant isotope: | 142 |
| Electron shells: | 2,8,18,32,18,10,2 |
| Electron configuration: | 6d2 7s2 |
| Density @ 20oC: | 11.7 g/cm3 |
| Atomic volume: | 19.,9 cm3/mol |
| Structure: | face-centered cubic |
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| Atomic volume: | 19.9 cm3/mol | |
| Structure: | face-centered cubic | |
| Specific heat capacity | 0.113 J g-1 K-1 | |
| Heat of fusion | 16.1 kJ mol-1 | |
| Heat of atomization | 575 kJ mol-1 | |
| Heat of vaporization | 514.,4 kJ mol-1 | |
| 1st ionization energy | 587 kJ mol-1 | |
| 2nd ionization energy | 1110 kJ mol-1 | |
| 3rd ionization energy | 1930 kJ mol-1 | |
| Electron affinity | – | |
| Minimum oxidation number | 0 | |
| Min. common oxidation no. | 0 | |
| Maximum oxidation number | 4 | |
| Max. common oxidation no. | 4 | |
| Electronegativity (Pauling Scale) | 1.,3 | |
| volume de polarização | 32.,e(s) | ThH2, Th4H15 |
| Chloride(s) | ThCl4 | |
| Atomic radius | 179 pm | |
| Ionic radius (1+ ion) | – | |
| Ionic radius (2+ ion) | – | |
| Ionic radius (3+ ion) | – | |
| Ionic radius (1- ion) | – | |
| Ionic radius (2- ion) | – | |
| Ionic radius (3- ion) | – | |
| Thermal conductivity | 54 W m-1 K-1 | |
| Electrical conductivity | 7.,1 x 106 S m-1 | |
| Congelamento/ponto de Fusão: | 1750 oC, 2023 K |
Tório hastes. Foto: Departamento de Energia
a Descoberta de Tório
o Tório foi descoberto por Jöns Jacob Berzelius, em 1828, em Estocolmo, na Suécia, depois que ele recebeu uma amostra de um incomum preto mineral a partir de Hans Esmark encontrado em uma ilha perto de Brevik, Noruega.,o mineral continha um grande número de elementos conhecidos, incluindo ferro, manganês, chumbo, estanho e urânio, além de outra substância que Berzelius não conseguiu identificar. concluiu que o mineral continha um novo elemento.ele chamou o mineral negro thorite, em homenagem ao deus escandinavo Thor. sua análise indicou que 57,91% da thorite era um óxido do novo elemento proposto, que ele chamou de tório. (1)
para isolar o metal de tório, Berzelius descobriu que o método mais eficaz era reagir cloreto de tório com potássio, para produzir cloreto de potássio e tório., (Berzelius made thorium chloride by mixing thorium oxide with carbon and heating to red-heat in a stream of chlorine gas.) (2)
Berzelius isolou o tório do seu cloreto usando potássio foi semelhante à abordagem usada por Wöhler e Bussy para isolar o berílio em 1828 e por Ørsted para isolar o alumínio em 1825.o tório foi descoberto como radioativo por Gerhard Schmidt em 1898 – o primeiro elemento após o urânio a ser identificado como tal.
Marie Curie também descobriu isso, independentemente, no final do mesmo ano., (3)
In the early 1900 Ernest Rutherford and Frederick Soddy found that thorium decayed into other elements at a fixed rate – a key discovery in our understanding of the radioactive elements. (4), (5)
A method for producing high purity thorium metal was discovered in 1925 by Anton Eduard van Arkel and Jan Hendrik de Boer. Iodeto de tório é decomposto em um filamento de tungstênio quente branco criando uma barra de cristal de tório puro. (6) Antes de sua descoberta do tório, Berzelius havia descoberto dois outros elementos, cério em 1803 e selênio em 1817.,
Jöns Jacob Berzelius. A portrait from the Royal Swedish Academy of Sciences
Thorium-232 cadeia de decaimento. Isto é o que o tório faz naturalmente. No entanto, se a bombardearmos com neutrões, podemos fazer urânio 233, a partir do qual podemos gerar energia nuclear.,(Foto: BatesIsBack)
Aparência e Características
efeitos Nocivos:
o Tório é radioativo. Recolhe-se em ossos de Animais vivos, incluindo ossos humanos, onde pode permanecer por um longo período de tempo. (7) Características
: o tório é um metal radioactivo, brilhante, macio, de cor branca prateada, que se desloca muito lentamente (ao longo de muitos meses) até ao óxido negro. O isótopo mais estável é o tório-232, com uma semi-vida de 14,05 bilhões de anos., Quase 100% do tório encontrado na terra é tório-232, que é apenas ligeiramente radioativo porque tem uma longa semi-vida. (A semi-vida do urânio-235 é de 700 milhões de anos, menor por um fator de 20.)
tório é quimicamente reativo e é atacado por oxigênio, hidrogênio, os halogéneos e enxofre. (6) O pó de tório é pirofórico (inflama espontaneamente no ar). (7)
tório é dimórfico, mudando de cúbico centrado na face para cúbico centrado no corpo acima de 1360 oC., (6)
tório tem a maior gama líquida de qualquer elemento, abrangendo mais de 3000 graus entre o seu ponto de fusão de 2023 K (1750 oC) e o seu ponto de ebulição de 5063 K (4790 oC).o dióxido de tório (tório) tem o ponto de fusão mais elevado de qualquer óxido conhecido.quase todo o tório natural é o tório-232, que decai lentamente até ao rádio metálico do grupo 2 por emissão de partículas alfa.,
o Tório-232 podem ser convertidos por térmico (lento) nêutrons para físseis urânio-233 através da seguinte reação sequência:
232Th + n ⇒ 233Th
ß decaimento β decadência
233Th ⇒ 233Pa ⇒ 233U
a Fissão de urânio-233 pode fornecer nêutrons para iniciar o ciclo novamente. Este ciclo de reações é conhecido como ciclo de tório. (6)
utilizações de tório
uma possibilidade emocionante para o futuro é abastecer reactores nucleares com tório., Não só o tório é mais abundante na terra do que o urânio, mas uma tonelada de tório Minado pode produzir tanta energia como 200 toneladas de urânio Minado. (8)
The difference in the energy output of the two elements arises because most uranium mined is uranium-238, which is not fissile. (Urânio natural é mais de 99% urânio-238 com apenas cerca de 0,7% do urânio cindível-235.) Quase todo tório minado, no entanto, pode ser facilmente transformado no isótopo de urânio físsil urânio urânio-233 através do bombardeio de nêutrons (como mostrado acima).,espera-se que os resíduos de um reactor de tório percam a sua perigosa radioactividade após cerca de 400-500 anos, em comparação com muitos milhares de anos para os resíduos nucleares produzidos actualmente. (8)
Thorium fuel research is continued in several countries including the USA and India. (9)
A maioria das utilizações não nucleares do tório são impulsionadas pelas propriedades únicas do seu óxido.o dióxido de tório foi usado em mantas de gás Welsbach no século XIX e hoje estas mantas ainda podem ser encontradas em lanternas de campismo., (O ponto de fusão muito alto do dióxido de tório garante que ele permanece sólido, brilhando com uma intensa luz branca brilhante à temperatura do gás queimando da lanterna. o dióxido de tório é utilizado em cerâmica resistente ao calor.vidro que contém dióxido de tório tem um alto índice de refração e baixa dispersão, então o dióxido de tório é adicionado ao vidro para uso em lentes de alta qualidade e equipamentos científicos. as ligas de tório-magnésio são utilizadas na indústria aeroespacial para motores de aeronaves. Estas ligas são leves e têm excelente resistência e resistência à marcha a altas temperaturas.,o tório é utilizado para revestir filamentos de tungsténio em lâmpadas eléctricas.a procura de tório em aplicações não nucleares está a diminuir devido a preocupações ambientais e sanitárias devido à sua radioactividade.
abundância e isótopos
abundância crosta terrestre: 6 partes por milhão em peso, 0,5 partes por milhão em moles
abundância sistema solar: 0.,3 partes por bilhão em peso, 2 partes por trilhão em moles
custo, puro: $ por 100g
custo, volume: $ por 100g
fonte: tório não é encontrado livre na natureza, mas é encontrado em um número de minerais: principalmente monazita e bastnasita. O tório é extraído comercialmente da areia monazita (mineral fosfato). A inércia química da monazite faz da extração um processo complexo e multicelular. (6) O metal de tório pode ser isolado por electrólise do cloreto de tório anidro com cálcio.,isótopos: o tório tem 28 isótopos cujas semi-vidas são conhecidas, com números de massa de 210 a 237. Todos são radioactivos. O isótopo mais estável é o 232º, com uma meia-vida de 14,05 bilhões de anos e uma abundância de praticamente 100%.
- O Jornal Trimestral da Ciência, da Literatura e da Arte., The Royal Institure of Great Britain., Julho a dezembro de 1829 p412.Jöns Jacob Berzelius, The Quarterly Journal of Science, Literature and Art., The Royal Institure of Great Britain.,, De Janeiro a junho de 1830, p. 88.Lawrence Badash, the Discovery of Thorium’s Radioactivity., Journal of Chemical Education, (April 1966), p. 219. Ernest Rutherford, a causa e a natureza da radioactividade., The Collected Papers of Lord Rutherford of Nelson, Vol. 1, pp. 472-94. Jean Pierre Adloff, Robert Guillaumont, Fundamentals of Radiochemistry., CRC Press, 1993, p2.
- M. S. Wickleder, B. Fourest, P. K. Dorhout, the Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements. Springer., Vol 1.3, p53-63.,Carlo Rubbia, utilizando tório, pode reduzir o risco de energia Nuclear., 2011.
- Associação Nuclear Mundial, Tório
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"Thorium." Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 18 Oct. 2012. Web. <https://www.chemicool.com/elements/thorium.html>.